[发明专利]一种低导热多层复合硅铝酸钾砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于耐火环保材料技术领域，具体涉及一种低导热多层复合硅铝酸钾砖及其制备方法。

背景技术

新型干法水泥回转窑的上下过渡带与烧成带相邻，常常经受着比烧成带更苛刻的使用环境，是整个水泥窑系统选材中最难解决的部位，现在该部位普遍使用硅莫砖为衬砖。

目前市场销售的硅莫砖大多使用一级或特级铝矾土，个别企业还添加有电熔刚玉以提高产品高温性能及抗侵蚀能力，但这同时增大了硅莫砖的导热系数，导热系数的增高使得水泥窑内热量损失较快，吨水泥燃料消耗增高，筒体温度升高，易使筒体发生变形，造成筒体使用寿命变短，变形的筒体使得窑内耐火材料衬砖受力不均，易发断裂和破损，造成衬砖使用寿命降低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种低导热多层复合硅铝酸钾砖及其制备方法，用来代替现有硅莫砖，以解决水泥窑上下过渡带衬砖的使用问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种低导热多层复合硅铝酸钾砖，该砖为长方体结构，包括工作层、保温层和隔热层，工作层、保温层沿砖的长度方向相连为一体，保温层位于其宽度方向的端面开设有一个缺口，隔热层的形状与缺口的形状相适配，隔热层置于该缺口内；

工作层是由1#骨料、1#粉料、抗氧化剂外加1#结合剂制成；1#骨料、1#粉料、抗氧化剂之和为100wt%，1#骨料占55-65wt%，1#粉料占35-45wt%，抗氧化剂占3-5wt%；1#结合剂占1#骨料、1#粉料、抗氧化剂之和的3-5wt%；

所述1#骨料为：粒度0-1mm的合成铝酸钾10-15wt%，粒度1-3mm的碳化硅15-30wt%，粒度3-5mm的碳化硅15-20wt%；

所述1#粉料为：粒度＜0.074mm的合成铝酸钾10-15wt%，粒度＜0.074mm的碳化硅20-30wt%；

所述抗氧化剂为金属硅粉与金属铝粉质量比为1-2：1的混合粉；

所述1#结合剂为低钠硅溶胶；

保温层是由2#骨料、混合细粉外加2#结合剂制成；2#骨料、混合细粉之和为100wt%，2#骨料占55-65wt%，混合细粉占35-45wt%；2#结合剂占2#骨料、混合细粉之和的3-5wt%；

所述2#骨料为：粒度0-1mm的合成铝酸钾10-15wt%，粒度1-3mm的碳化硅15-30wt%，粒度3-5mm的碳化硅15-20wt%；

所述混合细粉为：粒度＜0.074mm的合成铝酸钾10-15wt%，粒度＜0.074mm的碳化硅20-30wt%，高温增强剂3-5wt%，复合有机造孔剂5-10wt%；

所述高温增强剂为中国专利申请号201410488950.3公开的产品；

所述复合有机造孔剂为稻壳灰与无烟煤粉按1-3∶1-2质量比混合，平均粒度＜0.05mm；

所述2#结合剂为聚乙烯醇溶液；

所述隔热层为氧化铝纤维板，氧化铝纤维板1000℃时导热系数＜0.03W/m·K，最高使用温度为1350-1450℃ 。

较好地，三种粒度规格的碳化硅中碳化硅含量为90-98wt%。

较好地，所述低钠硅溶胶中：Na₂O＜0.006wt%，SiO₂＞30 wt %。

较好地，所述聚乙烯醇溶液的浓度为1.01-1.02g/cm³，其中聚乙烯醇分子量为25-30万。

较好地，所述合成铝酸钾按下述方法制备获得：85-95wt%的氢氧化铝与5-15wt%的碳酸钾在1200-1400℃中保温12-24小时而成。

较好地，所述混合细粉的制备方法为：将配比组成量的组分共同磨制，其平均粒度＜0.074mm。

较好地，所述缺口的截面为梯形或长方形。

低导热多层复合硅铝酸钾砖的制备方法，步骤如下：

第一步，配料：

工作层：先将1#骨料加入1#结合剂混匀，然后加入1#粉料和抗氧化剂后继续混匀，得工作层泥料；

隔热层：先将2#骨料加入2#结合剂混匀，然后加入混合细粉后继续混匀，得隔热层泥料；

第二步，完成配料后用隔板将模具隔成长度比为1-3：1-2的两个部分，分别将工作层与隔热层的泥料加入两个隔室，抽取隔板后压制成砖坯；

第三步，将砖坯自然干燥后再进一步烘干；